듀플렉스 스테인리스강은 페라이트와 오스테나이트의 부피 분율이 약 50%인 2상 미세구조를 가지고 있습니다. 이러한 2상 미세구조 덕분에 듀플렉스 스테인리스강은 페라이트계 스테인리스강과 오스테나이트계 스테인리스강의 장점을 모두 갖추고 있습니다. 일반적으로 페라이트상(체심 입방 격자)은 높은 기계적 강도, 우수한 인성 및 내식성을 제공하는 반면, 오스테나이트상(면심 입방 격자)은 우수한 연성을 제공합니다.
이러한 특성들의 조합으로 인해 듀플렉스 스테인리스강은 석유화학, 펄프 및 제지, 해양 및 발전 산업에서 널리 사용됩니다. 부식성 환경에 대한 내성이 뛰어나고, 수명이 길며, 더욱 극한의 환경 조건에서도 작동할 수 있습니다.
고강도 소재를 사용하면 부품 두께와 무게를 줄일 수 있습니다. 예를 들어, 슈퍼 듀플렉스 스테인리스강은 316 스테인리스강보다 3~4배 높은 항복 강도와 내공식성을 제공합니다.
듀플렉스 스테인리스강은 중량 기준 크롬(Cr) 함량과 공식 저항 등가 번호(PREN)를 기준으로 세 가지 등급으로 분류됩니다.
DSS, SDSS, HDSS 및 특수 합금 스테인리스강 용접의 핵심 요소 중 하나는 용접 매개변수 제어입니다.
석유화학 산업의 용접 공정 요구 사항은 용접봉에 필요한 최소 PREN 값을 결정합니다. 예를 들어, DSS는 PREN 35, SDSS는 PREN 40을 요구합니다. 그림 1은 GMAW 및 GTAW 용접에 사용되는 DSS와 해당 용접봉을 보여줍니다. 일반적으로 용접봉의 크롬 함량은 모재의 크롬 함량과 일치합니다. 루트 용접 및 고온 채널 용접에 GTAW를 사용할 때 고려할 수 있는 한 가지 방법은 초합금 용접봉을 사용하는 것입니다. 용접 기술이 미숙하여 용접 금속이 균일하지 않은 경우, 과합금 용접봉을 사용하면 용접 시편에 원하는 PREN 값 및 기타 값을 제공할 수 있습니다.
예를 들어, 일부 제조업체는 DSS 기반 합금(크롬 함량 22%)에는 SDSS 필러 와이어(크롬 함량 25%)를, SDSS 기반 합금(크롬 함량 25%)에는 HDSS 필러 와이어(크롬 함량 27%)를 사용할 것을 권장합니다. HDSS 기반 합금에는 HDSS 필러 와이어를 사용할 수도 있습니다. 이 오스테나이트-페라이트 이중 스테인리스강은 페라이트 약 65%, 크롬 27%, 니켈 6.5%, 몰리브덴 5%로 구성되어 있으며 탄소 함량은 0.015% 미만으로 매우 낮습니다.
SDSS와 비교했을 때, HDSS 패킹은 항복 강도가 더 높고 공식 및 틈새 부식에 대한 저항성이 우수합니다. 또한 수소 유발 응력 균열에 대한 저항성과 강산성 환경에 대한 저항성도 SDSS보다 높습니다. 높은 강도 덕분에 용접 금속의 강도 일치 여부를 확인하기 위한 유한 요소 해석이 필요하지 않으므로 파이프 생산 중 유지 보수율이 낮아지고, 합격 기준을 보다 완화할 수 있습니다.
다양한 기본 재료, 기계적 요구 사항 및 사용 조건을 고려할 때, 차기 프로젝트를 시작하기 전에 DSS 적용 및 용접봉 전문가와 상담하는 것을 고려해 보시기 바랍니다.
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